納米銀的環(huán)保制備及其性能研究.pdf

1、由于其優(yōu)良的傳熱性、導(dǎo)電性、表面活性和催化性能,納米銀在光學(xué)、催化、微電子、生物傳感、抗菌等領(lǐng)域具有很大的潛在應(yīng)用價值。傳統(tǒng)方法在制備納米銀的過程中使用的強還原性物質(zhì)容易引起環(huán)境污染,并且在加入還原劑的同時還需要加入其他試劑作為分散劑等使用,這使反應(yīng)過程中參數(shù)控制更加復(fù)雜。為克服以上不足,改進納米銀的制備方法,使制備過程更加環(huán)保、更加簡單、成本更低,本文中采用了天然生物高分子同時作為還原劑和分散劑的方法。天然生物高分子是一種環(huán)保的試劑,

2、廣泛應(yīng)用于食品、生物材料等領(lǐng)域。使用天然生物高分子作為原料一方面使制備過程不會產(chǎn)生對環(huán)境的損害,同時只采用一種試劑也減少了反應(yīng)過程中試劑的用量,降低了成本,簡化了反應(yīng)過程。
　　 本文首先采用富含天門冬氨酸和谷氨酸的絲膠蛋白(SS)作為還原劑和分散劑合成了尺寸均勻且呈單分散的納米銀顆粒,并進一步研究了利用桑蠶絲加工中用純堿脫膠后的脫膠溶液作為原料來合成納米銀,并用MIC值(阻礙細菌繁殖的抗菌劑最小濃度)評價了其抗菌性能。由于SS

3、只能制得球形的納米銀,而各向異性的納米銀如片狀納米銀具有與球形納米銀不同的性能,最后本文采用透明質(zhì)酸(HA)這一黏多糖制各了片狀的納米銀,通過顯微拉曼檢測了該片狀納米銀的表面增強拉曼光譜(SERS)性能。在上述實驗過程中,利用紫外可見光譜儀(UV-Vis)、X射線粉末衍射儀(XRD)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等研究了反應(yīng)條件對反應(yīng)速率和制備的粒子的形貌、尺寸的影響。
　　 結(jié)果表明:用SS在

4、75℃、pH=11、SS/Ag+為0.025/1、反應(yīng)2 h后可以得到粒徑在5 nm左右分散性良好的球形納米銀顆粒,該顆粒在室溫下放置2個月未見沉淀。SS含量為1％的桑蠶絲脫膠溶液恰好與12.5 mM Ag+完全反應(yīng),在反應(yīng)溫度為75℃、pH=11、絲膠蛋白含量為1％的桑蠶絲脫膠溶液與12.5 mM Ag+反應(yīng)后得到的納米銀顆粒平均粒徑為16.3 nm,該顆粒對大腸桿菌和金色葡萄球菌的MIC值分別為25 ppm和55 ppm。在反應(yīng)溫度

5、為70℃、pH=11,HA/Ag+為0.05/1下反應(yīng)2 h制得晶種,然后將晶種置于水熱反應(yīng)釜中,在70℃下陳化48 h后得到了片狀的納米銀,該片狀的納米銀具有優(yōu)良的SERS性能。
　　 綜上,本文成功的利用兩種天然生物高分子絲膠蛋白和透明質(zhì)酸既做還原劑又做分散劑合成了球形和片狀的納米銀顆粒,并利用絲膠蛋白的實驗結(jié)果,探索了桑蠶絲脫膠溶液的再利用,同時也發(fā)現(xiàn)相對于球形顆粒,片狀納米銀顆粒具有優(yōu)良的SERS性能。本研究為納米銀的環(huán)